四川省南充市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期10月月考測試題含解析

2023-2024學(xué)年度上期第一次月考高二物理試題卷滿分：100分考試時間：75分鐘一、單項選擇題（本大題6個小題，每小題4分，共24分，在每小題給出的四個選項中只有一個選擇項最符合題意）1.物理是源自于生活的科學(xué)，只要細心觀察，生活中處處皆是物理。下列說法中正確的是（）A.在沒有空氣的宇宙空間，火箭無法利用反沖進行加速B.當(dāng)靜止的章魚向前噴水時，可使身體向前運動C.地球同步衛(wèi)星繞地心做勻速圓周運動，地球?qū)πl(wèi)星的引力在一個運行周期內(nèi)的沖量為零D.兩物體摩擦起電的過程中會產(chǎn)生新的電荷【答案】C【解析】【詳解】A．火箭的加速利用了反沖原理，靠噴出氣流的反作用力進行加速，沒有空氣也可以，故A錯誤；B．靜止的章魚向前噴水時，利用反沖可使身體向后運動，故B錯誤；C．地球同步衛(wèi)星繞地心做勻速圓周運動，經(jīng)過一個周期，衛(wèi)星回到初始狀態(tài)，衛(wèi)星的動量的變化量為零，根據(jù)動量定理可知，地球?qū)πl(wèi)星的引力在一個運行周期內(nèi)的沖量為零，故C正確；D．摩擦起電并沒有創(chuàng)造電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，即兩物體摩擦起電的過程中不會產(chǎn)生新的電荷，故D錯誤。故選C。2.兩個分別帶有電荷量-Q和＋5Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F，兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?r，則兩球間庫侖力的大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】帶有電荷量-Q和＋5Q的相同金屬小球，在相距為r時，由庫侖定律可知，它們間庫侖力的大小為兩帶電小球接觸后，各自帶電荷量變?yōu)?Q，相距為2r，它們間庫侖力的大小為故選A。3.有一個質(zhì)量為4m的爆竹斜向上拋出，到達最高點時速度大小為v0、方向水平向東，在最高點爆炸成質(zhì)量不等的兩塊，其中一塊質(zhì)量為3m，速度大小為v，方向水平向東，則另一塊的速度是（）A.3v0?v B.4v0?3v C.3v0?2v D.3v?4v0【答案】B【解析】【詳解】爆竹在最高點速度大小為v0、方向水平向東，爆炸前動量為4mv0，其中一塊質(zhì)量為3m，速度大小為v，方向水平向東，設(shè)爆炸后另一塊瞬時速度大小為，取爆竹到最高點未爆炸前的速度方向為正方向，爆炸過程動量守恒，則有解得故選B。4.質(zhì)量為1.0kg的小球從離地面20.0m高度自由落下，與地面碰撞后，反彈的最大高度為3.2m，設(shè)小球與地面碰撞時間為0.1s，不計空氣阻力，則小球和地面相撞過程中與地面間的平均作用力為（）（g=10m/s2）A.120N B.280.0N C.290.0N D.400.0N【答案】C【解析】【詳解】小球落地的速度反彈速度取向上為正方向，由動量定理解得F=290.0N故選C。5.如圖所示，真空中有等量異種點電荷、分別放置在M、N兩點，在MN的連線上有對稱點a、c，MN連線的中垂線上有對稱點b、d，下列說法正確的（）A.在MN連線的中垂線上，O點電勢最低B.正電荷從b點沿MN連線的中垂線移到d點的過程中，受到的電場力先減小后增大C.正電荷在b點的電勢能等于在d點的電勢能D.正電荷在c點的電勢能大于在a點的電勢能【答案】C【解析】【詳解】AC．等量異種電荷連線的中垂線為等勢面，則正電荷在b點的電勢能等于在d點的電勢能，故A錯誤，C正確；B．該線中電場強度最大的點為中垂線與電荷連線的交點O。中垂線往兩邊，場強減小，電場力減小，則正電荷從b點沿MN連線的中垂線移到d點的過程中，受到的電場力先增大后減小，故B錯誤；D．MN連線的電場強度由M指向N，故從M到N電勢降低，根據(jù)可知正電荷在c點的電勢能小于在a點的電勢能，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，質(zhì)量m＝60kg的人，站在質(zhì)量M＝240kg的車的一端，車長L＝3m，均相對于水平地面靜止，車與地面間的摩擦可以忽略不計，人由車的一端走到另一端的過程中，（）A.人對車的沖量大小大于車對人的沖量大小B.車后退0.5mC.即使人與車之間存在摩擦力，人與車組成的系統(tǒng)在水平方向仍然動量守恒D.人的速率最大時，車的速率最小【答案】C【解析】【詳解】A．人對車的作用力與車對人的作用力是作用力與反作用力的關(guān)系，它們大小相等方向相反、作用時間相等，所以作用力的沖量大小相等、方向相反，故A錯誤；B．設(shè)車后退的距離為x，則人的位移大小為，人與車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得則代入數(shù)據(jù)得故B錯誤；C．人與車間的摩擦力屬于系統(tǒng)內(nèi)力，人與車組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，人與車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，故C正確；D．人與車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得m、M一定，所以人的速率最大時，車的速率最大，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分，每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分）7.以下說法正確的是（）A.一對作用力與反作用力的沖量一定等大且反向B.物體的動量為零時，物體一定處于平衡狀態(tài)C.物體所受合外力不變時，其動量一定不變D.物體受到恒力的作用也可能做曲線運動【答案】AD【解析】【詳解】A．作用力與反作力大小相等，同時產(chǎn)生同時消失，故二力的沖量一定大小相等，方向相反，故A正確；B．動量為零，物體的速度為零，但物體的合外力不一定為零，所以物體不一定處于平衡狀態(tài)。如物體做豎直上拋運動時，到達最高點時速度為零，但物體處于非平衡狀態(tài)。故B錯誤；C．物體所受合外力不變時，但運動狀態(tài)變化，其動量一定變化，故C錯誤；D．物體做曲線運動的條件是合力方向與速度方向不在同一直線上，與力大小無關(guān)。例如各類斜拋體運動，物體受到恒力的作用也可能做曲線運動，故D正確。故選AD。8.下圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動量守恒的是（）A.甲圖中，在光滑水平面上，子彈水平射入木塊的過程中B.乙圖中，剪斷細線，壓縮的輕彈簧恢復(fù)原長的過程中C.丙圖中，兩球勻速下降，細線斷裂后，它們在水中的運動過程中D.丁圖中，木塊沿光滑固定斜面由靜止滑下的過程中【答案】AC【解析】【詳解】A．甲圖中，在光滑水平面上，子彈水平射入木塊的過程中，子彈和木塊系統(tǒng)所受的合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，選項A正確；B．乙圖中，剪斷細線，壓縮的輕彈簧恢復(fù)原長的過程中，墻壁對木塊M有向右的作用力，則木塊M和N系統(tǒng)所受的合外力不為零，動量不守恒，選項B錯誤；C．丙圖中，兩球勻速下降，則兩球所受的重力和浮力等大反向，合力為零；細線斷裂后，它們在水中的運動過程中，因浮力和重力不變，則合力仍為零，則系統(tǒng)動量守恒，選項C正確；D．丁圖中，木塊沿光滑固定斜面由靜止滑下的過程中木塊的動量增加，斜面的動量為零不變，則系統(tǒng)的總動量增加，則系統(tǒng)動量不守恒，選項D錯誤。故選AC9.如圖電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計，開關(guān)S合上時，靜電計張開一個角度，下述情況中可使指針張角增大的（即AB間電壓增大的）是（）A.合上S，使A、B兩板靠近一些B.斷開S，使A、B間距減小一些C.斷開S，使A、B間距增大一些D.斷開S，使A、B正對面積錯開一些【答案】CD【解析】【詳解】A．當(dāng)S合上時，無論是改變A、B兩板距離d，電容器的電勢差都保持不變，則指針張角不變，故A錯誤；B．?dāng)嚅_S，電容器帶電量保持不變，A、B間距減小一些，d減小，由可知，C變大，結(jié)合Q=CU可知，U減小，則指針張角減小，故B錯誤；C．?dāng)嚅_S，電容器帶電量保持不變，A、B間距增大一些，d增大，由可知，C減小，結(jié)合Q=CU可知，U增大，則指針張角增大，故C正確；D．?dāng)嚅_S，使A、B正對面積錯開一些，兩板正對面積減小，S減小，由可知，C減小，結(jié)合Q=CU可知，U增大，則指針張角增大，故D正確。故選CD。10.如圖所示，光滑水平面上有兩輛小車，用細線（未畫出）相連，中間有一個被壓縮的輕彈簧（與兩小車未連接），小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，燒斷細線后，由于彈力的作用兩小車分別向左、右運動。已知兩小車的質(zhì)量之比為，下列說法正確的是（）A.彈簧彈開左右兩小車的速度大小之比為B.彈簧彈開后左右兩小車動量大小之比為C.彈簧彈開過程左右兩小車受到的沖量大小之比為D.彈簧彈開過程彈力對左右兩小車做功之比為【答案】BD【解析】【詳解】A．兩小車及彈簧系統(tǒng)所受合力為零，動量守恒，以水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得解得故A錯誤；B．由動量守恒定律知，彈簧彈開后左右兩小車動量大小相等，即彈簧彈開后左右兩小車的動量大小之比為，故B正確；C．彈簧彈開過程中，左右兩小車受到的彈力大小相等，作用時間相同，由知，左右兩小車受到的沖量大小之比為，故C錯誤；D．由動能定理得，彈簧彈開過程彈力對左右兩小車做功之比為故D正確。故選BD。三、實驗探究題（本題共2個小題，每空2分，共18分）11.某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置研究斜槽末端小球碰撞時的動量守恒。將小球A從傾斜軌道某點由靜止釋放，落地點為N，ON的長度為x1；將小球A從同一位置由靜止釋放，與靜止在斜槽水平末端的小球B對心碰撞后，A球落地點為M，OM的長度為x2；B球落地點為P，OP的長度為x3。請回答下列問題：（1）此實驗不需要的器材有______（填選項序號）。A．復(fù)寫紙B．天平C．刻度尺D．秒表（2）A球質(zhì)量為m1，B球質(zhì)量為m2，A球的半徑為R1，B球的半徑R2，則m1______m2（“>”“=”或“<”），R1______R2（填“>”“=”或“<”）。（3）若方程______成立，則碰撞時動量守恒得到驗證?！敬鸢浮竣?D②.>③.=④.【解析】【詳解】（1）[1]此實驗需要用復(fù)寫紙確定小球的落地點，需要用天平測量小球的質(zhì)量，需要用刻度尺測量小球做平拋運動的水平位移；由于小球下落高度相同，在空中時間相同，可以用小球做平拋運動的水平位移代替水平初速度，所以不需要用秒表測時間。故選D。（2）[2]為了保證碰撞后入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量，即；[3]為了保證入射小球與被碰小球發(fā)生對心正碰，兩球的半徑應(yīng)相等，即。（3）[4]設(shè)入射小球與被碰小球碰撞前瞬間的速度為，碰撞后瞬間入射小球與被碰小球的速度分別為、；根據(jù)動量守恒可得由于小球下落高度相同，在空中時間相同，則有可得則碰撞時動量守恒得到驗證。12.某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌裝置驗證動量守恒定律，如圖所示。其中、為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連。兩個滑塊A、B（包含擋光片）質(zhì)量分別為、，當(dāng)它們通過光電門時，計時器可測得擋光片被遮擋的時間。（1）先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，若__________，則說明氣墊導(dǎo)軌已水平；（2）將B靜置于兩光電門之間，將A置于光電門右側(cè)，用手輕推一下A，使其向左運動，與B發(fā)生碰撞，為了使A碰后不返回，則________。（填“＞”、“＝”或“＜”）；（3）在上述前提下，光電門記錄的擋光時間為，滑塊B、A先后通過光電門時，記錄的擋光時間分別為、，為了減小誤差，擋光片的寬度應(yīng)選擇______（填“窄”或者“寬”）的，已知兩擋光片寬度相同，若、、、、滿足________（寫出關(guān)系式，用、、、、表示）則可驗證動量守恒定律；若、、還滿足另一個關(guān)系式_________，（用、、表示）則說明A、B發(fā)生的是彈性碰撞?！敬鸢浮竣?滑塊通過兩個光電門時間相等（或?qū)⑵漭p放在氣墊導(dǎo)軌上任何位置都能靜止）②.>③.窄④.⑤.【解析】【詳解】（1）[1]實驗開始，在不掛重物的情況下輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運動，滑塊通過兩個光電門速度相等，則光電門的擋光時間相等，或?qū)⑵漭p放在氣墊導(dǎo)軌上任何位置都能靜止，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平；（2）[2]根據(jù)彈性碰撞的“動碰靜”的碰撞后的速度通項公式可知，要想“動”的物體碰撞“靜”的物體不返回，必須“動”的物體的質(zhì)量大于“靜”物體的質(zhì)量，即m1>m2；（3）[3]滑塊通過光電門的速度是用遮光片通過光電門的平均速度替代，則遮光片的寬度要越小，則遮光片通過光電門的平均速度越接近于滑塊過光電門的瞬時速度，因此擋光片應(yīng)選擇“窄”的；[4]滑塊A兩次經(jīng)過光電門G1的速度近似等于滑塊經(jīng)過光電門時的平均速度，分別為，滑塊B經(jīng)過光電門G2的速度根據(jù)動量守恒整理得[5]若為彈性碰撞，則動能也是守恒的整理得由上面的動量守恒推導(dǎo)出來的等式變換得代入上式四、計算題（本大題3個小題，共38分，要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題，結(jié)果必須有明確的數(shù)值和單位）13.如圖所示，用一條絕緣細繩懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為0.01kg，所帶電荷量為+2.0×10-8C，加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與鉛垂線成30°夾角，求：（1）電荷受到的電場力的大小；（2）勻強電場的電場強度．【答案】(1)(2)【解析】【詳解】（1）小球的受力如圖，根據(jù)合成法知電場力為：（2）電場強度為：14.質(zhì)量為M=1.5kg的平板車停放在光滑的水平面上，左端放置著一塊質(zhì)量為m=450g的小物塊，一顆質(zhì)量為m0=50g的子彈以v0=100m/s的速度水平瞬間射入小物塊并留在其中，平板車足夠長，求：(1)子彈射入小物塊瞬間兩者的共同速度（小物塊滑動前）；(2)小物塊與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量。【答案】(1)10m/s(2)18.75J【解析】【詳解】(1)子彈射入物體物塊并留在物塊中，規(guī)定向右為正方向，運用動量守恒定律得